指紋質量評估及匹配算法研究.pdf

1、指紋特征具有終生不變和高度區(qū)分的天然優(yōu)勢，且指紋識別具有易于實施的工程特性，因此使得指紋識別技術快速普及應用于各類場合。
　　但是指紋識別在實際應用中也存在一些局限性，由于指紋采集設備自身的問題、手指本身的問題或采集不規(guī)范等原因，會造成指紋圖像質量較差。即便后續(xù)的指紋預處理可以進行一定程度的修復，但質量仍然不高，會嚴重影響匹配識別效果。因此對指紋進行預處理前合適的指紋圖像質量評判顯得尤為重要。而且常規(guī)指紋識別系統(tǒng)多采用單一的匹配策

2、略，識別性能不穩(wěn)定，匹配效率有限，需要對匹配策略的流程進行深入優(yōu)化創(chuàng)新。
　　本論文在參考閱讀眾多文獻歸納分析的基礎上結合對課題的認真思考，從以下兩方面進行了研究和創(chuàng)新:
　　首先本文針對當前指紋識別過程中由于指紋質量問題導致識別性能下降嚴重的問題，構建了基于數(shù)據(jù)融合的指紋質量評估方法。本文將通過對多個決策結果進行“取長補短”的融合，有效提高了指紋判斷的效果。具體說來，通過對采集到的指紋圖像觀察其質量問題并進行歸納，第一步得

3、到指紋圖像的五個維度的單項評價質量分數(shù)，第二步運用有監(jiān)督學習的分類算法構建多級融合框架對五個質量分數(shù)進行多次融合得到一個最終的質量評價分數(shù)。通過實驗可知，將多個指標信息進行融合之后其判斷準確率可顯著提升，進而證明了該算法的可效性和實用性。
　　其次針對采用單一的指紋匹配算法識別性能穩(wěn)定性不高的問題，本文設計了基于級聯(lián)決策的指紋匹配算法，運用逐次對指紋中心點匹配、指紋中間區(qū)域匹配和指紋全局比對三級級聯(lián)匹配的綜合算法，可以有效提高比對

4、算法的識別性能。對于經(jīng)過配準后的兩枚指紋，首先進行指紋中心點比對，若匹配成功則認為是同一人;若失敗則繼續(xù)對指紋中間區(qū)域比對，若成功則認為兩指紋是同一人;若失敗則繼續(xù)進行指紋的全局比對，若成功則認為是同一人，若失敗則不是同一人。
　　此外，為了證明指紋質量評估對于指紋匹配的必要性，本文設計了不同質量的指紋集，通過實驗首先驗證了指紋質量判斷對于指紋匹配的影響很直接，其次驗證了與其他匹配方法相比，本文提出的基于級聯(lián)決策的匹配方法在不同質